HC

2023-08-10 08:51| 来源: 网络整理| 查看: 265

1.硬件原理图

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2.传感器参数表电气参数HC-SR04 超声波模块工作电压DC 5 V工作电流15mA工作频率40kHz最远射程4m最近射程2cm测量角度15 度输入触发信号10uS 的 TTL 脉冲输出回响信号输出 TTL 电平信号，与射程成比例规格尺寸452015mm 3.引脚功能表

HC-SR04实物图在这里插入图片描述

HC-SR04功能引脚表

引脚说明VCC接5VGND地线TRIG触发控制信号输入ECHO回响信号输出 4.工作原理

（1）给超声波模块接入电源和地（2）给脉冲触发引脚（trig）输入一个长为20us的高电平方波（3）输入方波后，模块会自动发射8个40KHz的声波，与此同时回波引脚echo端的电平会由0变为1;（此时应该启动定时器计时）（4）当超声波返回被模块接收到时，回波引脚端的电平会由1变为0;（此时应该停止定时器计数），定时器记下的这个时间即为超声波由发射到返回的总时长（5）根据声音在空气中的速度为344米/秒，即可计算出所测的距离。

超声波时序图

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以上时序图表明你只需要提供一个 10uS 以上脉冲触发信号，该模块内部将发出 8个 40kHz 周期电平并检测回波。一旦检测到有回波信号则输出回响信号。回响信号的脉冲宽度与所测的距离成正比。由此通过发射信号到收到的回响信号时间间隔可以计算得到距离。建议测量周期为 60ms 以上，以防止发射信号对回响信号的影响。公式： uS/58=厘米 uS/148=英寸；距离= 高电平时间*声速（340M/S）/2 5.流程图

硬件运行流程图在这里插入图片描述

时间的输入捕获流程图在这里插入图片描述

6.注意事项（1）公式中为什么要除以58？

我们作一下单位换算，34,300除以1,000,000厘米/微秒。即为：0.0343厘米/微秒

再换一个角度，1/（0.0343 厘米/微秒）即：29.15 微秒/厘米。1厘米就29.15微秒。

但是发送后到接收到回波，声音走过的是2倍的距离。所以实际距离就是1厘米，对应58.3微秒。

（2）高电平的测量我们使用通用定时器的输入捕获来测量高电平时间，所以使用的过程中要注意结果是否溢出（3）消抖由于超声波测量一次的时间很短，测量一次很有可能出错，所以我们可以多测几次求平均值来进行消抖。（4）使用的注意事项此模块不宜带电连接，若要带电连接，则先让模块的 GND 端先连接，否则会影响模块的正常工作。测距时，被测物体的面积不少于 0.5 平方米且平面尽量要求平整，否则影响测量的结果 7.基于stm32-mini的代码模块 Ultrasonic.h模块 #ifndef __ULTRASONIC_H #define __ULTRASONIC_H #include "sys.h" #define trig PBout(2) //超声波输出 #define echo PBin(3) //超声波输入 void TIM3_Int_Init(u16 arr,u16 psc); //计数器使能 void Ultrasonic_Init(void); //超声波初始化 void open_Ultrasonic(void); //打开超声波 void close_Ultrasonic(void); //关闭超声波 int accept_Ultrasonic(void); //计算距离 int get_val(void); //消抖 #endif Ultrasonic.c模块 #include "Ultrasonic.h" #include "delay.h" #include "usart.h" #include "sys.h" int flag=0; void TIM3_IRQHandler(void){ if(TIM3->SR&0X0001) { flag++; } TIM3->SR&=~(1 //超声波初始化 TIM3_Int_Init(5000,71); RCC->APB2ENR|=1CRL|=0X00000300; GPIOB->ODR&=~(1CRL|=0X00004000; } void open_Ultrasonic(void){ //发射超声波 trig=1; delay_us(20); trig=0; flag=0; } void close_Ultrasonic(void){ //关闭超声波 TIM3->CR1&=0 } TIM3->CR1|=0x01; //使能定时器1 TIM3->CNT=0; while(echo==1){ } val=(flag*5000+TIM3->CNT)*0.017; close_Ultrasonic(); return val; } int get_val(void){ //消抖 int i; int val,sum=0; for(i=0;i

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